什么是光刻机？

由于被实行了经济制裁和科技制裁，迫使我国的科学技术在近百年被迫进步。任正非曾经说过：求生欲使我们振奋，寻找自救的道路！在这场科技的战争中，针对芯片制裁，迫使华人重视到了芯片的重要性、光刻机的重要性！

在各种形式的压迫之下，光刻机进入我们的视野，几乎每一个人都清楚的意识到发展自主光刻机技术，在这日益激烈的国际科技竞争中至关重要。现在国家大力支持半导体发展，各种好利政策频出，近期事件中国家也承受着非常巨大的压力！

 

芯片作为电子产品的核心领队整个产品的性能都具有重要影响，而光刻机作为制造高性能芯片的仪器，在芯片高性能化、小型化的时代中发挥了不可比拟的作用，如果想提高芯片性能，就必须从加工的方式入手，提高芯片的加工精度，每一片高性能芯片都离不开光刻机的加工处理。

 

光刻原理

光刻就是把芯片制作所需要的线路与功能区做出来。利用光刻机发出的光通过具有图形的光罩对涂有光刻胶的薄片曝光，光刻胶见光后会发生性质变化，从而使光罩上的图形复印到薄片上，从而使薄片具有电子线路图的作用。这就是光刻的作用，类似照相机照相。照相机拍摄的照片是印在底片上，而光刻刻的不是照片，而是电路图和其他电子元件。

 

光刻技术是一种精密的微细加工技术。常规光刻技术是采用波长为4500埃的紫外光作为图像信息载体，以光致抗光刻技术蚀剂为中间（图像记录）媒介实现图形的变换、转移和处理，最终把图像信息传递到晶片)或介质层上的一种工艺。

在广义上，光刻包括光复印和刻蚀工艺两个主要方面：

刻蚀工艺：利用化学或物理方法，将抗蚀剂薄层未掩蔽的晶片表面或介质层除去，从而在晶片表面或介质层上获得与抗蚀剂薄层图形完全一致的图形。集成电路各功能层是立体重叠的，因而光刻工艺总是多次反复进行。

光刻机种类

 

 

1.接触式曝光：掩膜板直接与光刻胶层接触。曝光出来的图形与掩膜板上的图形分辨率相当，设备简单。接触式根据施加力量的方式不同又分为：软接触，硬接触和真空接触。

软接触:就是把基片通过托盘吸附住（类似于匀胶机的基片放置方式），掩膜盖在基片上面；

硬接触:是将基片通过一个气压（氮气），往上顶，使之与掩膜接触；

真空接触:是在掩膜和基片中间抽气，使之更加好的贴合（想一想把被子抽真空放置的方式）

2.接近式曝光:掩膜板与光刻胶基底层保留一个微小的缝隙（Gap），Gap大约为0～200μm。可以有效避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤，使掩膜和光刻胶基底能耐久使用；掩模寿命长（可提高10 倍以上），图形缺陷少。接近式在现代光刻工艺中应用最为广泛。

3.投影式曝光:在掩膜板与光刻胶之间使用光学系统聚集光实现曝光。一般掩膜板的尺寸会以需要转移图形的4倍制作。优点：提高了分辨率；掩膜板的制作更加容易；掩膜板上的缺陷影响减小。

主要生产商

ASML：

目前全球在光刻机制造领域比较领先的只有三家公司，分别为荷兰的ASML和日本的佳能和尼康。

台积电、三星都是 ASML 的大客户，尤其是台积电，目前累计采购的 EUV 设备已超过 35 台，超过其他所有芯片制造商总和，由于台积电今年专注 5 纳米量产，其对 EUV 设备的需求将持续。

 

 

截止2011年，ASML已经占到了全球光刻机市场的70以上的市场份额。在7nm和5nm制程领域，ASML是全球唯一一家可以生产相应光刻机的公司。换句话说，在最先进的光刻机生产领域，ASML达到了绝对垄断的地步。

而那个时候的中国刚刚逐渐放松民营经济的管制，电脑都是一种巨奢侈的物品。芯片更是很多人都没听到的东西，更别说研发了。从时间点上看，我们至少落后ASML十几年。

 

很多人不明白，明明ASML是一家荷兰公司，美国凭什么限制ASML的出口呢？

 

原因有很多，最主要有两个：首先，ASML的大股东、二股东分别为资本国际集团、贝莱德集团。这两家公司全是美国公司，因此ASML是一家被美国公司控制的荷兰公司；其次，一台ASML的高端光刻机有90%是从全球采购的，其中美国提供光源和计量设备的支持。

就凭以上两点，美国就可以轻松掌控ASML。就算ASML想卖机器也没有那么容易。

很多人非常关心关心，目前我国的光刻机水平在什么档次？

　　据悉，上海微电子国内技术最先进的一家光刻机生产企业，而到了明年才能交付一台28nm的光刻机。

 

在整个光刻机市场当中，高端光刻机已经被ASML牢牢占据了80%以上的市场份额，而5nm工艺的光刻机ASML更是唯一的提供者，台积电和三星想实现5nm芯片的生产，就绕不开ASML的光刻机。

目前全球较为领先的芯片就是采用的5nm制程，台积电现在已经在筹划3nm技术的研发。从28nm发展到5nm制程中间隔了14nm和7nm，如果说国内光刻机两年可以进行一次技术更新，那也就意味着我们还要经过7年时间才能达到ASML现在的水平。

就在大家还在感慨ASML强大实力的同时，芯动科技公司却突然宣布，顿时让已经沉浸已久的光刻机话题再起风波！

 

 

根据芯动科技方面的介绍，目前他们已经完成全球首个基于中Xin国际 FinFET N+1 先进工艺的芯片流片和测试，消息一被传出，各家媒体顿时闻风而动。

《珠海特区报》更是不吝啬对其的赞扬：“芯动科技首个基于中芯国际先进工艺的芯片流片和测试成功，不仅意味着具有自主知识产权的‘国产芯’再次打破国外垄断，同时也说明‘国产版’的7nm芯片制造技术已经得到突破。”

 

为什么芯动科技这次的科技成果能够带来如此之大的轰动呢？

其原因就是它是全球首个FinFET N+1工艺，在这种工艺之下生产出来的芯片可以达到跟台积电14nm相同的技术水准，最特别的是，相比之下它的性能提升了20%，而功耗降低了57%，在功率和稳定性方面几乎和台积电7nm相同。

如果咱们在研发人员和研发资金都投入到位的话，芯片国产化也终将成为现实。